(57)【要約】  【課題】  液晶ディスプレイなどのディスプレイにおいて、視覚的に認識される固定模様表示や、縞模様がある一定方向に流れるように見える動的模様表示を無くす。  【解決手段】  画素単位で交流駆動され所定の駆動方式によって反転駆動されるＬＣＤ(液晶表示装置)９と、この所定の駆動方式の有するパターンと同じパターンでＦＲＣパターンを発生させ、ＬＣＤ(液晶表示装置)９の有する階調(例えば６４階調)よりも高い階調(例えば２５６階調)で表現できるようにＬＣＤ(液晶表示装置)９を駆動するＬＣＤ駆動装置１とを備えた。  【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト側から第１の階調にて表現されるデータを入力し、当該第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して当該第１の階調表示を行うディスプレイ駆動装置であって、
前記ディスプレイの反転駆動方式を認識する反転駆動方式認識手段と、
前記反転駆動方式認識手段により認識された反転駆動方式とパターンが同じとなるＦＲＣ(Frame Rate Control)パターンを用いて、前記ディスプレイに対して画素データを出力する出力手段と
を含むディスプレイ駆動装置。
【請求項２】
前記反転駆動方式認識手段により認識される前記反転駆動方式は、２Ｈラインごとに反転する模様を１Ｖラインごとに反転させる２Ｈ１Ｖ反転駆動方式、１Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる１Ｈ２Ｖ反転駆動方式、および２Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる２Ｈ２Ｖ反転駆動方式の何れかであり、
前記出力手段は、前記反転駆動方式とパターンを同じくする、２Ｈ１Ｖ、１Ｈ２Ｖ、および２Ｈ２Ｖの何れかのＦＲＣパターンを用いて各画素データを出力することを特徴とする請求項１記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項３】
前記反転駆動方式認識手段は、ディスプレイ側に設けられたレジスタにより前記反転駆動方式を認識することを特徴とする請求項１記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項４】
画素単位で交流駆動され所定の駆動方式によって反転駆動されるディスプレイと、
前記所定の駆動方式の有するパターンと同じパターンでＦＲＣパターンを発生させ(但し、１Ｈ１Ｖ同士を除く。)、前記ディスプレイの有する階調よりも高い階調で表現できるように当該ディスプレイを駆動する駆動装置と
を含む画像表示システム。
【請求項５】
前記駆動装置にて発生させる前記ＦＲＣパターンは、ｘ.５階調目(ｘは前記ディスプレイの有する階調で定まる０以上の整数)のパターンであることを特徴とする請求項４記載の画像表示システム。
【請求項６】
画素単位で交流駆動され所定の反転駆動方式によって反転駆動されるディスプレイと、
前記ディスプレイの有する階調よりも高い階調で表現できるようにＦＲＣパターンを用いて当該ディスプレイを駆動する駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、前記反転駆動方式と前記ＦＲＣ方式の組み合わせによる駆動の中心電位が各画素で同じになるように前記ディスプレイを駆動する(但し、当該反転駆動方式および当該ＦＲＣ方式のパターンが、１Ｈ１Ｖ同士を除く。)ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記ディスプレイの前記反転駆動方式と同じパターンのＦＲＣ方式を用いて当該ディスプレイを駆動することを特徴とする請求項６記載の画像表示システム。
【請求項８】
第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して当該第１の階調表示を行うディスプレイ駆動装置であって、
前記第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは０以上の整数)を画素ごとに割り振ってＦＲＣ(Frame Rate Control)パターンを生成するパターン生成手段と、
前記パターン生成手段により生成された前記ＦＲＣパターンのラインをシフトさせる際に、ライン単位または複数ライン単位にて、異なる方向にシフトさせるシフト手段と
を含むディスプレイ駆動装置。
【請求項９】
前記シフト手段は、前記Ａ階調目と前記Ｂ階調目の混合比が１：１以外の場合に、奇数ラインと偶数ラインとを交互にシフトさせることを特徴とする請求項８記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項１０】
前記シフト手段によりシフトされる単位である前記複数ラインは、極性反転駆動が行われる際に極性を打ち消し合うラインの組み合わせであることを特徴とする請求項８記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項１１】
前記シフト手段によりシフトされる前記ラインは、水平方向ラインまたは垂直方向ラインであることを特徴とする請求項８記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項１２】
第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して当該第１の階調表示を行うディスプレイ駆動装置であって、
前記第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは０以上の整数)を画素ごとに割り振って形成されるＦＲＣ(Frame Rate Control)パターンの水平方向アドレスおよび垂直方向アドレスに対応して設けられるタイルテーブルと、
前記タイルテーブルのラインをライン単位または複数ライン単位にて異なった方向にシフトさせるリングカウンタと
を含むディスプレイ駆動装置。
【請求項１３】
前記リングカウンタは、１スクリーンの終了により奇数ラインと偶数ラインとを１シフトさせることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項１４】
前記リングカウンタは、１スクリーンの終了により複数ライン毎に１シフトさせることを特徴とする請求項１２記載のディスプレイ駆動装置。
【請求項１５】
ホスト側から第１の階調にて表現されるデータを入力し、当該第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して当該第１の階調表示を行う表示方法であって、
前記ディスプレイの反転駆動方式を認識するステップと、
認識された前記反転駆動方式とパターンが同じとなるＦＲＣ(Frame Rate Control)パターンを用いて、前記ディスプレイに対して画素データを出力するステップと
を含む表示方法。
【請求項１６】
前記認識するステップは、ディスプレイ側に設けられたレジスタにより前記反転駆動方式を認識することを特徴とする請求項１５記載の表示方法。
【請求項１７】
第１の階調よりも低い第２の階調をサポートするディスプレイに対して当該第１の階調表示を行う表示方法であって、
ｘ.５階調目(ｘは前記第２の階調で定まる０以上の整数)を表示する際、フレームＮとフレームＮ＋１とにおいて所定のパターンにより反転駆動を行い、
前記反転駆動との組み合わせによる駆動の中心電位を各画素で同じにすることができるＦＲＣ(Frame Rate Control)パターン(但し、当該所定のパターンおよび当該ＦＲＣパターンが、１Ｈ１Ｖ同士を除く。)を用いて、前記ディスプレイに対して画素データを出力することを特徴とする表示方法。
【請求項１８】
前記ＦＲＣパターンは、反転駆動される前記所定のパターンと同じパターンであることを特徴とする請求項１７記載の表示方法。
【請求項１９】
第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して当該第１の階調表示を行う表示方法であって、
前記第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは０以上の整数)を画素ごとに割り振ってＦＲＣ(Frame Rate Control)パターンを生成し、
生成された前記ＦＲＣパターンのラインをシフトさせる際に、ライン単位または複数ライン単位にて異なる方向にシフトさせ、
シフトさせて形成されたパターンを用いて前記ディスプレイに画素データを出力することを特徴とする表示方法。
【請求項２０】
生成される前記ＦＲＣパターンは、前記Ａ階調目と前記Ｂ階調目との混合比が１：１以外であることを特徴とする請求項１９記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ等のディスプレイを駆動する駆動装置等に係り、より詳しくは、視覚的な模様表示を軽減させるディスプレイの駆動装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)の他、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等の各種ＰＣにおいても、近年、液晶ディスプレイ(液晶表示装置、ＬＣＤ)が広く用いられている。このような液晶ディスプレイに表示される表示画像は、ＰＣ等からなるホスト装置のグラフィックスコントローラにより処理されて液晶ディスプレイに表示される。このとき、ホスト側のＯＳでは、Ｒ(レッド)、Ｇ(グリーン)、Ｂ(ブルー)の各色において例えば２５６階調をサポートしている場合であっても、実際の液晶ディスプレイ側では例えば各色６ビットの６４階調(０〜６３)しかサポートされていない場合がある。そこで、１色あたり４倍にする必要があり、各ドット(各画素)の点灯時間を制御して多階調化を図るためのＦＲＣ(Frame Rate Control)が採用されている。
【０００３】
図２５(ａ)〜(ｅ)は、従来のＦＲＣ基本動作を説明するための図であり、ここでは、６３階調目と６２階調目の間における多階調化の例を示している。図２５(ａ)に示すように、６３階調目は各ドットについて６３階調を一定表示している。図２５(ｅ)に示す６２階調目も同様に各ドットについて６２階調を一定表示している。一方、中間の階調である図２５(ｃ)に示す６２.５階調の場合には、各ドットが６３階調と６２階調とで示されるフレームについて、２フレーム(フレームＮとフレームＮ＋１)で一周するパターンの視覚平均で６２.５階調目を実現している。尚、液晶ディスプレイでは、２フレームで１周期であり、ある１つの画素を見た場合、１フレーム目がプラス(＋)であれば、次のフレーム目がマイナス(−)となり、２回で１周の交流駆動(例えば６０Ｈｚ)をしている。液晶ディスプレイの種類によっては、隣り合う液晶同士の極性としていろいろな方式がある。図２５(ｃ)は市松模様(正方形を互い違いに並べた模様、チェス盤の模様)のパターンを示している。
【０００４】
また、図２５(ｂ)に示す６２.７５階調目では、各ドットの６３階調と６２階調とを２：１の比で混ぜ、異なる３つのフレームを準備し、３フレーム(フレームＮ、フレームＮ＋１、フレームＮ＋２)で１周するパターンの視覚平均で６２.７５階調目を実現している。更に、図２５(ｄ)に示す６２.２５階調目では、各ドットの６３階調と６２階調とを１：２の比で混ぜ、異なる３つのフレームを準備し、３フレームで１周するパターンの視覚平均で６２.２５階調目を実現している。尚、１：３や３：１ではなく、１：２または２：１の比を採用しているのは、液晶の追従速度等に対する視覚的要素が考慮されているためである。
【０００５】
公報記載の従来技術として、携帯情報端末装置に搭載されるカラー液晶画面におけるチラツキを防止するために、表示対象とするデータの色数が所定色数以下の場合と所定色数を超える場合とで、フレーム周波数を変える技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４９１１８号公報(第５−６頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ＬＣＤの駆動方式には、幾つかの方式が存在する。垂直ライン(Ｖライン)と水平ライン(Ｈライン)における反転駆動で分類すると、通常の市松模様である１Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動、２Ｈラインごとに反転する模様を１Ｖラインごとに反転させる２Ｈ１Ｖ反転駆動、１Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる１Ｈ２Ｖ反転駆動、２Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる２Ｈ２Ｖ反転駆動等がある。一方で、多階調化を図るためのＦＲＣ方式にも同様に数々の方式が存在する。このとき、従来、広く使用されているＦＲＣ方式では、上記ＬＣＤ駆動方式が考慮されていないことから、例えば６２.５階調目などの、ｘ.５階調目(ｘは、ディスプレイの階調で定まる０以上の整数であり、例えば０〜６２)を表示した場合に、固定模様の表示エラーが発生してしまう。即ち、例えば６４階調のＬＣＤに２５６階調表示をさせるためにＦＲＣを採用した場合に、現在使われている代表的なＦＲＣ方式を使ってＬＣＤに画像を表示させると、ＬＣＤ駆動方式とＦＲＣパターンとの組み合わせによっては固定模様の表示エラーが発生してしまう。
【０００８】
また、例えば６３階調目と６２階調目等、Ａ階調目とＢ階調目との混合比が１：１の比ではない場合、例えば、１：２や２：１の混合比の場合に、図２５(ｂ)および(ｃ)に示すように固定模様が３つあり、これらが１方向にシフトされている配列にある。その結果、従来のＦＲＣ方式を単純に採用した場合には、斜め縞模様が流れるように見える動的な表示エラー(ウェーブストライプ)が発生してしまう。
【０００９】
上記特許文献１では、フレーム周波数を変えることでチラツキを防止しているが、これは、携帯電話のようにＬＣＤの解像度が低く(例えば、２４０×３２０dot等)、画面周波数を上げる余裕がある場合にだけ適用できる技術である。例えば、ＰＣ等で使われている解像度は、ＸＧＡ(Extended Graphics Array)で１０２４×７６８dotであり、携帯電話と比べて約１０倍の差がある。また、ＰＣでは、画素転送レートは２画素同時伝送で１００ＭＨｚ近くになっており、フリッカの見えない画面周波数６０Ｈｚを維持するのに限界にきている。そのために、画面周波数を上げることは困難である。また、高解像度ＬＣＤの画面周波数については、消費電力増加とコストアップにつながることから、画面周波数が上がる可能性は低くなっており、上記特許文献１の技術をＰＣ等のＬＣＤに適用することは難しい。
【００１０】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、例えば液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)などの駆動反転方式を採用するディスプレイにおいて、視覚的に認識される固定模様表示を無くすことにある。
また他の目的は、縞模様がある一定方向に流れるように見える動的模様表示を無くすことにある。
更に他の目的は、例えば、６４階調ディスプレイに対して、２５６階調表示と遜色のないレベルの画質を提供することにある。
また更に他の目的は、模様表示を無くして高画質化を図った場合でも、商品の低価格化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的のもと、本発明は、ホスト側から第１の階調にて表現されるデータを入力し、この第１の階調よりも低い第２の階調からなる(をサポートする)ディスプレイに対して第１の階調表示を行うディスプレイ駆動装置であって、ディスプレイの反転駆動方式を認識する反転駆動方式認識手段と、反転駆動方式認識手段により認識された反転駆動方式とパターンが同じとなるＦＲＣパターンを用いて、ディスプレイに対して画素データを出力する出力手段とを含む。ここで、この反転駆動方式認識手段により認識される反転駆動方式は、２Ｈラインごとに反転する模様を１Ｖラインごとに反転させる２Ｈ１Ｖ反転駆動方式、１Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる１Ｈ２Ｖ反転駆動方式、および２Ｈラインごとに反転する模様を２Ｖラインごとに反転させる２Ｈ２Ｖ反転駆動方式の何れかであり、この出力手段は、反転駆動方式とパターンを同じくする、２Ｈ１Ｖ、１Ｈ２Ｖ、および２Ｈ２Ｖの何れかのＦＲＣパターンを用いて各画素データを出力することを特徴としている。また、この反転駆動方式認識手段は、ディスプレイ側に設けられたレジスタにより反転駆動方式を認識することを特徴とすることができる。
【００１２】
一方、本発明が適用される、例えばノートＰＣ等の画像表示システムは、画素単位で交流駆動され所定の駆動方式によって反転駆動されるディスプレイと、この所定の駆動方式の有するパターンと同じパターンでＦＲＣパターンを発生させ、ディスプレイの有する階調よりも高い階調で表現できるようにディスプレイを駆動する駆動装置とを含む。但し、この所定の駆動方式の有するパターンとＦＲＣパターンとが１Ｈ１Ｖ同士である場合を除く。この１Ｈ１Ｖは、千鳥配列(チェス盤の配列)のように、１Ｈラインごとに反転する模様を１Ｖラインごとに反転させるものである。ここで、この駆動装置にて発生させるＦＲＣパターンは、ｘ.５階調目(ｘはディスプレイの有する階調で定まる０以上の整数)のパターンであることを特徴とすることができる。
【００１３】
他の観点から把えると、本発明が適用される画像表示システムは、画素単位で交流駆動され所定の反転駆動方式によって反転駆動されるディスプレイと、このディスプレイの有する階調よりも高い階調で表現できるようにＦＲＣパターンを用いてディスプレイを駆動する駆動装置とを含み、この駆動装置は、反転駆動方式とＦＲＣ方式との組み合わせによる駆動の中心電位が各画素で同じになるようにディスプレイを駆動することを特徴とすることができる。但し、同様に、この反転駆動方式およびＦＲＣ方式のパターンが、１Ｈ１Ｖ同士である場合は除かれる。
【００１４】
更に本発明は、第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対してこの第１の階調表示を行うディスプレイ駆動装置であって、第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは０以上の整数)を画素ごとに割り振ってＦＲＣパターンを生成するパターン生成手段と、このパターン生成手段により生成されたＦＲＣパターンのラインをシフトさせる際に、ライン単位または複数ライン単位にて異なる方向にシフトさせるシフト手段とを含む。ここで、このシフト手段は、Ａ階調目とＢ階調目の混合比が１：１以外の場合に、奇数ラインと偶数ラインとを交互にシフトさせることを特徴とすれば、動的模様の発生を抑制できる点で好ましい。また、シフト手段によりシフトされる単位である複数ラインは、極性反転駆動が行われる際に極性を打ち消し合うラインの組み合わせであることを特徴とすることができる。この極性を打ち消し合うラインの組み合わせは、例えば垂直方向の極性を中和する場合には水平方向の２ライン(２Ｈライン)や４ライン(４Ｈライン)等となる。更に、このシフト手段によりシフトされるラインは、水平方向ラインまたは垂直方向ラインの何れであっても構わない。
【００１５】
また本発明が適用されるディスプレイ駆動装置は、第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは０以上の整数)を画素ごとに割り振って形成されるＦＲＣパターンの水平方向アドレスおよび垂直方向アドレスに対応して設けられるタイルテーブルと、このタイルテーブルのラインをライン単位または複数ライン単位にて異なった方向にシフトさせるリングカウンタとを含む。ここで、このリングカウンタは、１スクリーン終了により奇数ラインと偶数ラインとを１シフトさせることを特徴とすることができる。また、このリングカウンタは、１スクリーンの終了により複数ライン毎に１シフトさせることを特徴とすることができる。
【００１６】
更に、本発明を方法のカテゴリから把握すると、本発明は、ホスト側から第１の階調にて表現されるデータを入力し、この第１の階調よりも低い第２の階調からなるディスプレイに対して第１の階調表示を行う表示方法であって、ディスプレイの反転駆動方式を認識するステップと、認識された反転駆動方式とパターンが同じとなるＦＲＣパターンを用いて、ディスプレイに対して画素データを出力するステップとを含む。ここで、この認識するステップは、ディスプレイ側に設けられたレジスタにより反転駆動方式を認識することを特徴とすることができる。
【００１７】
また他の観点から把えると、本発明は、第１の階調よりも低い第２の階調をサポートするディスプレイに対して第１の階調表示を行う表示方法であって、ｘ.５階調目(ｘは第２の階調で定まる０以上の整数)を表示する際、フレームＮとフレームＮ＋１とにおいて所定のパターンにより反転駆動を行い、この反転駆動との組み合わせによる駆動の中心電位を各画素で同じにすることができるＦＲＣパターンを用いて、ディスプレイに対して画素データを出力することを特徴としている。但し、所定のパターンおよびＦＲＣパターンが、１Ｈ１Ｖ同士を除く。ここで、このＦＲＣパターンは、反転駆動される所定のパターンと同じパターンであることを特徴とすることができる。
【００１８】
一方、本発明が適用される表示方法は、第２の階調に含まれる連続するＡ階調目とＢ階調目(Ａ、Ｂは、ディスプレイの階調数で決定される０以上の整数)を画素ごとに割り振ってＦＲＣパターンを生成し、生成されたＦＲＣパターンのラインをシフトさせる際に、ライン単位または複数ライン単位にて異なる方向にシフトさせ、シフトさせて形成されたパターンを用いてディスプレイに画素データを出力することを特徴としている。ここで、この生成されるＦＲＣパターンは、Ａ階調目とＢ階調目との混合比が１：１以外であることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低階調ディスプレイにて高階調表示を実現する際の視覚的に認識される固定模様表示や動的模様表示を無くし、高画質化表示を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
まず、構成部分の詳細な説明に入る前に、その理解を容易にするため、ＬＣＤ駆動の基本と、ＦＲＣ(Frame Rate Control)における固定模様表示エラーについて説明する。
図１(ａ),(ｂ)は、ＬＣＤ駆動の基本を説明するための図である。図１(ａ)では、２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動について画面全体で見たＬＣＤ駆動が示されており、フレームＮとフレームＮ＋１における反転ＬＣＤ駆動が表現されている。ここでは、ピクセル単位で独立に交流駆動されている。また、図１(ａ)は２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動であり、２Ｈライン単位での反転と１Ｖライン単位での反転とのＬＣＤ駆動がなされる。図１(ｂ)では、ピクセル単位で見たＬＣＤ駆動信号が示されている。フレームＮとフレームＮ＋１との２フレームで一周期の交流信号により駆動される。交流信号は＋と−とで対称であることが望まれる。
【００２１】
次に、例えば６２.５階調目などの、ｘ.５階調目(ｘは、ＬＣＤのサポートする階調数によって決定される０以上の整数、例えば０〜６２)を表示した場合に発生する、固定模様の表示エラーについて説明する。
図２(ａ),(ｂ)および図３は、固定模様表示エラーの原因を説明するための図である。ここでは、６２.５階調目を例に挙げている。まず、フレームＮにおいてＦＲＣで６２.５階調目を表示する場合に、より細かく混ぜるために、図２(ａ)に示すように６３階調と６２階調との市松模様のパターンが採用される。これに、図２(ａ)に示すような２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動を掛け合わせると、ＬＣＤ上のデータは、＋６３と−６２、および−６３と＋６２によって、図２(ａ)の右端図に示すような内容となる。一方、図２(ｂ)に示すフレームＮ＋１においては、図２(ａ)に示されるＦＲＣでは６２階調と６３階調とが反転し、また２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動では正負が逆転する。これらを掛け合わせると、ＬＣＤ上のデータは、−６２と＋６３、および＋６２と−６３によって、図２(ｂ)の右端図に示すような値をとる。
【００２２】
図２(ａ),(ｂ)に示すようなＦＲＣと２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動によって６２.５階調目を表すと、画面全体が６２.５階調になることから、一見、均一になっているように見える。しかしながら、実際には、図３に示すように、中心位置が＋１階調だけオフセットされた６２.５階調目と、中心位置が−１階調だけオフセットされた６２.５階調目との２種類の６２.５階調目が存在してしまう。その結果、表示される画像は、図２(ａ)と図２(ｂ)とを足し合わせると、図３の右端図に示すような＋１と−１とが２ライン毎に繰り返されることとなる。この２ライン毎の階調ずれが微妙な色差となり、視覚的に２Ｈストライプとして見えてしまう。
【００２３】
そこで、発明者は、ＦＲＣ方式とＬＣＤ駆動方式の組み合わせに着眼し、この中心位置ずれの発生要因について鋭利検討を行った。この組み合わせの対象となるＦＲＣ方式とＬＣＤ駆動方式の種類を図４および図５に示し、これらの組み合わせ結果を図６に示す。
図４(ａ)〜(ｅ)は、ＦＲＣ方式によるｘ.５階調目のパターン例を示した図である。ここでは、６３階調と６２階調の組み合わせによる６２.５階調目の階調パターンを例に挙げている。６３階調目の画素を黒地に白抜きの文字で、６２階調目の画素を白地に黒文字で表現している。各々、上段がフレームＮ、下段がフレームＮ＋１であり、これらの階調パターンが交互に繰り返される。図４(ａ)は１Ｈ１Ｖ反転ＦＲＣ、図４(ｂ)は２Ｈ１Ｖ反転ＦＲＣ、図４(ｃ)は２Ｈ２Ｖ反転ＦＲＣ、図４(ｄ)は１Ｈライン反転ＦＲＣ、図４(ｅ)はフレーム反転ＦＲＣを示している。
【００２４】
一方、図５(ａ)〜(ｄ)は、ＬＣＤ駆動方式のパターン例を示した図である。各々、上段がフレームＮ、下段がフレームＮ＋１であり、プラス(＋)およびマイナス(−)による上段および下段の階調パターンが交互に繰り返される。プラス(＋)電位の画素を黒地に白抜きの文字で、マイナス(−)電位の画素を白地に黒文字で表現している。図５(ａ)は１Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動、図５(ｂ)は２Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動、図５(ｃ)は２Ｈ２Ｖ反転ＬＣＤ駆動、図５(ｄ)は１Ｈライン反転ＬＣＤ駆動を示している。
【００２５】
図６は、図４(ａ)〜(ｅ)に示すＦＲＣ方式と、図５(ａ)〜(ｄ)に示すＬＣＤ駆動方式との組み合わせのシミュレーション結果を示した図である。反転ＦＲＣは５種類の方式を配列し、ＬＣＤ駆動としては４つの方式を配列し、これらの関係をマトリックス状に配置している。ここでは、中心が＋１階調オフセットとなる画素を黒地に白抜きの文字で、中心が−１階調オフセットとなる画素を白地に黒の文字で表現している。黒地と白地とで模様が表現されるシミュレーション結果については、視覚的に固定模様が現れる場合がある。図６のシミュレーション結果を観測すると、ＬＣＤ駆動方式のパターンとＦＲＣ方式のパターンとが異なる場合に、中心がずれた、＋１階調オフセットと−１階調オフセットとの２種類のｘ.５階調目が形成されてしまうことが新たに発見された。これらの異なる階調オフセットの存在は、ＬＣＤの信頼性としては問題のないレベルであるものの、視覚的には異なる階調として見えてしまい、ＦＲＣを施さない場合と比べて画質に遜色があった。その一方で、ＬＣＤ駆動方式のパターンとＦＲＣ方式のパターンとが同じパターンである場合には、異なる階調が存在せず、２５６階調ＬＣＤの画質と遜色のないレベルの画質を６４階調ＬＣＤで得ることができることを発見するに至った。但し、従来において、１Ｈ１Ｖの反転ＦＲＣパターンと１Ｈ１Ｖの反転ＬＣＤ駆動のパターンとを用いることは行われていたが、ＦＲＣ方式とＬＣＤ駆動方式との組み合わせについて考察がなされたことはなかった。従って、ＬＣＤ駆動方式のパターンとＦＲＣ方式のパターンとが同じパターンである場合が良好であるという結論については、今回、１Ｈ１Ｖ反転同士の場合を除くＦＲＣ方式とＬＣＤ駆動方式との組み合わせについて、発明者により新たに発見されたものと言える。尚、上記現象についての見方を変えると、図３に示すようなオフセットがなく、駆動の中心電位が各画素で同じになるようにＬＣＤを駆動することで、２５６階調ＬＣＤの画質と遜色のないレベルの画質を６４階調ＬＣＤで得ることが可能になる。駆動の中心電位を各画素で同じにすることができれば、必ずしもＬＣＤ駆動方式のパターンとＦＲＣ方式のパターンとが同じパターンである必要はない。例えば、周波数が上がることを念頭に置いた状態で、２フレームで１セットではなく４フレームで１セットとし、＋と−とで同じパターンを出力することで駆動の中心電位を同じにすることができる。
【００２６】
次に、本実施の形態が適用される液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)の駆動装置について、以下に詳述する。
図７は、本実施の形態が適用される画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。表示装置を駆動するためのホスト側であるＬＣＤ駆動装置１と、このＬＣＤ駆動装置１とＬＣＤインタフェース(Ｉ/Ｆ)６を介して接続され、実際に画像を表示するディスプレイ側であるＬＣＤモジュール２とで画像表示システムを構築している。ノートＰＣで画像表示システムを構築する場合には、これらが１つの筐体となって構成される。デスクトップ型等のように機能が分散される場合には、ＬＣＤ駆動装置１はＰＣ単体として構成され、ＬＣＤモジュール２は表示装置単体として構成される。本実施の形態では、ＬＣＤモジュール２は６４階調の表示機能を備えており(即ち、６４階調をサポートしており)、ＬＣＤ駆動装置１は２５６階調の画素データをＦＲＣによって６４階調のＬＣＤモジュール２に表示させる機能を有している。
【００２７】
このＬＣＤ駆動装置１は、画素データの展開処理を実行するグラフィックスチップ１０、画像を展開するグラフィックスメモリ７を備えている。グラフィックスチップ１０は、アプリケーションを実行するホストシステム(図示せず)に接続されたシステムバスを介して、例えば２５６階調からなる出力すべきデータを受け取る。そして、グラフィックスメモリ７を用いて展開された画素データを、ＬＣＤインタフェース(Ｉ/Ｆ)６を介してＬＣＤモジュール２に出力している。また、このグラフィックスチップ１０は、本実施の形態における特徴的な構成として、前述のＦＲＣを実行している。一方、ＬＣＤモジュール２は、ＬＣＤ駆動装置１のグラフィックスチップ１０との通信を行うパネル駆動チップ８と、パネル駆動チップ８によって駆動され実際に画像を表示するＬＣＤ(液晶表示装置)９とを備えている。
【００２８】
ＬＣＤモジュール２には、ＬＣＤ９の駆動方式(ドライブ方式)を表すレジスタが追加され、このレジスタは、図７に示すように、例えばｈ１,ｈ０,ｖ１,ｖ０の４ビットで構成されている。グラフィックスチップ１０は、この４ビットで構成されるＬＣＤ駆動方式を表す情報を読み取り、このＬＣＤ駆動方式にあったＦＰＣ方式を選択している。
ここで、ＬＣＤ駆動方式を表すレジスタのビット構成は、以下のとおりとなる。
ｈ(１..０)
００ ： Ｈ反転なし (No H inversion)
０１ ： １Ｈ反転 (1H inversion)
１０ ： ２Ｈ反転 (2H inversion)
１１ ： ＮＡ
ｖ(１..０)
００ ： Ｖ反転なし (No V inversion)
０１ ： １Ｖ反転 (1V inversion)
１０ ： ２Ｖ反転 (2V inversion)
１１ ： ＮＡ
【００２９】
尚、この４ビットの接続方法は、直接結線する方法(パラレルリード：Parallel read)の他、ＬＣＤモジュール２に既にあるＥＤＩＤ(Extended Display Identification Data)にアサインしてシリアルリード(Serial read)する方法がある。このディスプレイ側からホスト側に対してディスプレイの情報を伝達するための仕様であるＥＤＩＤをアサインすれば、ＬＣＤインタフェース(Ｉ/Ｆ)の結線数は増加しない。
【００３０】
図８は、グラフィックスチップ１０の機能ブロック例を示した図である。本実施の形態が適用されるグラフィックスチップ１０は、画素データを入力する画素データ入力部１１、ＬＣＤモジュール２におけるＬＣＤ駆動方式を認識するＬＣＤ駆動方式認識部１２を備えている。また、６２.５階調目等のｘ.５０階調目の画素を生成するｘ.５０ピクセルジェネレータ２０、６２.２５階調目等のｘ.２５階調目の画素を生成するｘ.２５ピクセルジェネレータ３０、６２.７５階調目等のｘ.７５階調目の画素を生成するｘ.７５ピクセルジェネレータ４０を備えている。更に、画素データ入力部１１から入力されたｘ.００画素や、各ジェネレータで各々生成された画素を１つにまとめて出力するマルチプレクサ(ＭＵＸ)１３を備えている。画素データ入力部１１では、入力された２５６階調の画素データに対して、ＬＣＤ９がサポートする階調数に合わせた変換がなされ、６３、６２.７５、６２.５、６２.２５、…０.５０、０.２５、０の階調からなる画素データが出力される。マルチプレクサ(ＭＵＸ)１３からは、各画素について、ＬＣＤ９に対応した、例えば０〜６３階調で表現される画素データが出力される。
【００３１】
図９は、実施の形態１における特徴的な構成として、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０の機能ブロック例を示した図である。ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０は、前述したようなＶ反転レジスタおよびＨ反転レジスタにセットされたデータに対応して作成される４×４テーブル２１、Ｈアドレスの下位２ビットおよびＶアドレスの下位２ビットに対応するテーブルについてデータ０かデータ１かを出力するセレクタ２２を備えている。ｘ.５０階調目(例えば６２.５階調目)を表現する場合に、セレクタ２２から０が出力されるとｘ(例えば６２)が画素ごとに選択される。また、セレクタ２２から１が出力されるとｘ＋１(例えば６３)が画素ごとに選択される。
【００３２】
図１０は、図８に示すグラフィックスチップ１０によって実行される、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０を用いた処理を示すフローチャートである。グラフィックスチップ１０では、電源がオンされた後、まず、ＬＣＤ駆動方式認識部１２を介して、Ｈ反転レジスタおよびＶ反転レジスタがセットされる(ステップ１０１)。その後、図９に示すように、セットされたデータに対応した４×４テーブル２１がｘ.５０ピクセルジェネレータ２０に作成される(ステップ１０２)。次に、画素データ入力部１１を介して画素データの入力を受け(ステップ１０３)、この画素データ入力部１１にて、入力される画素データがｘ.５０か否かが判断される(ステップ１０４)。ｘ.５０ではない場合には、画素データ入力部１１を介してｘ.００がそのまま出力されるか、または、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０やｘ.７５ピクセルジェネレータ４０を介して画素データが出力され(ステップ１０７)、ステップ１０３へ戻る。ステップ１０４でｘ.５０の場合には、Ｈアドレスの下位２ビットおよびＶアドレスの下位２ビットに対応する４×４テーブル２１について、セレクタ２２により、データ０かデータ１かが出力される(ステップ１０５)。そして、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０は、データ０のときはｘを、データ１のときにはｘ＋１を出力し(ステップ１０６)、ステップ１０３の処理へ戻って、同様な処理が繰り返される。
【００３３】
以上のように、例えばノートＰＣ用の６４階調ＬＣＤに対して２５６階調表示をさせる際、従来では、代表的なＦＲＣ方式を用いて表示させると、固定模様表示エラーが発生する場合があった。しかしながら、実施の形態１では、ＬＣＤ駆動方式とＦＲＣパターンとの組み合わせに着目し、この組み合わせを最適化することで、固定模様の発生を無くすことが可能となる。即ち、ＬＣＤ駆動装置１は、接続されるＬＣＤモジュール２の有するＬＣＤ駆動方式を認識し、認識されたＬＣＤ駆動方式と同じパターンでＦＲＣパターンを発生させるように制御している。これによって、６２.５階調目等のｘ.５０階調目を表示する際、２種類のｘ.５０階調目が発生することを防止することができ、固定模様の発生を抑制することで、近年の高画質化に対応することが可能となった。
【００３４】
[実施の形態２]
実施の形態１では、例えば６２.５階調目等のｘ.５０階調目に発生する固定模様を無くす技術について説明した。実施の形態２では、例えば６２.７５階調目や６２.２５階調目等、混合比が１：１以外の場合にて発生する動的模様を抑制する技術について説明する。尚、実施の形態１と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３５】
まず、構成部分の詳細な説明に入る前に、その理解を容易にするため、動的模様の表示エラーについて説明する。
図１１(ａ)〜(ｄ)は、代表的なＦＲＣ方式を使って例えばノートＰＣ用６４階調ＬＣＤに２５６階調表示させた場合の動的模様表示エラーの原因を説明するための図である。ここで発生する動的模様は、２種類の階調目をＡ階調目およびＢ階調目とした場合、Ａ階調目とＢ階調目との混合比が１：１以外のとき、例えば、１：２、１：３、３：１、２：１等で生じ得る。図１１では、例えば６３階調目と６２階調目が２：１の混合比の場合を例に挙げている。ここで、ＡおよびＢは、ディスプレイのサポートする階調で定まる０以上の連続する数である。
【００３６】
図１１(ａ)はフレームＮの場合のＦＲＣ例を示している。画面内において、６３階調目と６２階調目が２：１の場合に、図示するような斜め模様が生じる。その他の配列であっても所定の縞模様が出来てしまう。更に、この配列を右へ１シフトすると、図１１(ｂ)に示すようになる。また更に右へ１シフトすると、図１１(ｃ)に示すようになる。このように、単純に右シフトをすると、固定模様が単純に流れ、図１１(ｄ)に示すようなウェーブ状のストライプが発生してしまう。即ち、動的模様の発生原因としては、まず第１の原因として、画面内に１：１以外(例えば２：１)に配列した場合に斜め模様になることが挙げられる。また第２の原因として、従来では単純に右シフトしていたことから、第１の原因の固定模様が単純に流れて見えてしまうことが挙げられる。
【００３７】
図１２(ａ)〜(ｃ)は、実施の形態２が適用される新たなＦＲＣ方式を説明するための図である。上述の２つの原因を解決するために、実施の形態２では、まず第１に、模様をランダム化させ、一定模様に見せないようにすることを検討した。また第２に、一定方向に流れることを防ぐために、隣り合うラインのシフトを逆にすることを検討した。そのために、実施の形態２では、奇数(Odd)ラインを左へシフトさせ、偶数(Even)ラインを右へシフトさせる等、フレーム毎に、奇数ライン/偶数ラインでシフト方向を逆転させるようにした。まず、フレームＮである図１２(ａ)に示す配列にて、奇数ラインを左へシフトさせ、偶数ラインを右へシフトさせると、フレームＮ＋１にて、図１２(ｂ)に示すような配列となる。更に、奇数ラインを左へ、偶数ラインを右へシフトさせると、フレームＮ＋２にて、図１２(ｃ)に示すような配列となる。このように、Ｏｄｄ Ｈライン/Ｅｖｅｎ Ｈラインでシフト方向を左/右に変えることで、模様がランダム化され、一定模様に見えることが抑制される。また、隣り合うラインのシフトが逆であることから、一定方向に流れることを防止することができる。
【００３８】
次に、実施の形態２の実現例について説明する。
図１３(ａ),(ｂ)は、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合の回路実現方法を説明するための図である。図１３(ａ)は回路例である８ビットリングカウンタを示し、図１３(ｂ)は８×８のタイルテーブル例を示している。図１３(ａ)では、８つのレジスタが設けられており、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈの順番で、ＡかＢかＣかＤかＥかＦかＧかＨがＯＮになる８ビットリングカウンタが形成されている。そして、この８ビットリングカウンタの出力を、図１３(ｂ)に示す８×８タイルテーブルに接続することで、Ｏｄｄ Ｈライン/Ｅｖｅｎ Ｈラインを逆にシフトすることができる。このような８×８タイルテーブルの繰り返しにより、全画面を構成することができる。
【００３９】
図１３(ａ),(ｂ)に示すような実現方法によれば、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合であっても、実質的な回路の追加は８つのレジスタであり、回路追加は最小限で、消費電力の増加も最小限とすることができる。タイルテーブルを８枚持つ方法もあるが、タイル８枚と切り替え回路が必要であり、回路規模が大きくなる。図１３(ａ),(ｂ)に示す方法によれば、回路規模を抑えた状態にて、画面周波数を上げることなくウェーブを消すことが可能となる。
【００４０】
次に、実施の形態２が適用されるシステム構成を、図７に示した画像表示システムを用いて説明する。実施の形態２の機能は、図７に示すＬＣＤ駆動装置１の、グラフィックスチップ１０にて実現される。但し、実施の形態２だけの機能であれば、４ビットのレジスタは必要ない。また、実施の形態２では、Ａ階調目とＢ階調目との混合比が１：１以外のときに適用されるものであり、図８に示すｘ.２５ピクセルジェネレータ３０やｘ.７５ピクセルジェネレータ４０にて実現される。
【００４１】
図１４は、実施の形態２における特徴的な構成として、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０の機能ブロック例を示した図である。ｘ.７５ピクセルジェネレータ４０も同様な構成で実現できる。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０は、３つのレジスタを含み、Ａ→Ｂ→Ｃの順番で、ＡかＢかＣがＯＮになる３ビットリングカウンタ３１、Ｏｄｄ Ｈライン/Ｅｖｅｎ Ｈラインを交互にシフトするためのタイルテーブルである３×６テーブル３２、Ｈアドレスの２ビットおよびＶアドレスの３ビットに対応する３×６テーブル３２の、データ０かデータ１かを出力するセレクタ３３を備えている。この３ビットリングカウンタ３１は、垂直同期信号(V sync)のシフトクロックで動作する。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０には、図８に示す画素データ入力部１１を介して６３、６２.７５、６２.５、６２.２５、…０.５０、０.２５、０の階調からなる画素データが入力される。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０からは、図１４に示した機能によって、各画素ごとに６３、６２…２、１、０の階調目の画素データがマルチプレクサ(ＭＵＸ)１３に対して出力される。
【００４２】
図１５は、図８に示すグラフィックスチップ１０にて実行される、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０を用いた処理を示すフローチャートである。グラフィックスチップ１０では、電源がオンされた後、画素データ入力部１１を介して画素データの入力を受ける(ステップ２０１)。次に、入力される画素データがｘ.２５か否かが判断される(ステップ２０２)。ｘ.２５ではない場合には、画素データ入力部１１を介してｘ.００がそのまま出力されるか、または、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０やｘ.７５ピクセルジェネレータ４０を介して画素データが出力され(ステップ２０３)、ステップ２０１へ戻る。ステップ２０２でｘ.２５の場合には、ＨアドレスとＶアドレスに対応する３×６テーブル３２の、データ０かデータ１かがセレクタ３３より出力される(ステップ２０４)。そして、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０は、データ０のときはｘを、データ１のときにはｘ＋１を出力する(ステップ２０５)。ここで、１スクリーンが終了したか否か、即ち、Ｖラインの処理が完了したか否かが判断される(ステップ２０６)。１スクリーンが終了していない場合には、そのままステップ２０１へ戻って同様な処理が繰り返される。１スクリーンが終了した場合には、３ビットリングカウンタ３１を１シフトさせて(ステップ２０７)、ステップ２０１の処理へ戻り、同様な処理が繰り返される。
【００４３】
以上、詳述したように、実施の形態２の新たなＦＲＣ方式では、Ａ階調目とＢ階調目との混合比が１：１以外のとき(例えば１：２、１：３、３：１、２：１等)に、偶数ライン/奇数ラインを交互にシフトすることで、模様がランダム化されることから、一定模様に見える問題を無くすことができる。また、隣り合うラインのシフトが逆であることから、一定方向に流れる問題を無くすことが可能となる。このとき、Ｈライン方向で見た場合、設計どおりの混合比にしておけば良い。このように、実施の形態２は、無数にある動的模様表示のノイズを無くす方法の中で、最もシンプルかつ導入が容易な方法と言える。尚、上述の例では、Ｈ方向のシフトについて説明したが、Ｖ方向や４５度方向に拡大することも可能である。また、実施の形態２は、ＬＣＤに限らず、他のディスプレイに対しても適用することが可能である。
【００４４】
[実施の形態３]
実施の形態２の技術では、偶数ライン/奇数ラインを交互にシフトすることで、模様をランダム化するように構成した。この実施の形態３では、例えばＬＣＤ９のような交流駆動(極性反転)を行うディスプレイに実施の形態２を適用した場合に、観察される干渉縞を抑制する技術について説明する。尚、実施の形態１および/または実施の形態２と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４５】
図１６(ａ)〜(ｃ)、図１７(ｄ)〜(ｆ)は、ディスプレイとして例えばＬＣＤ９を用いた場合に、実施の形態２に示すような１ライン毎に交互にシフトするＦＲＣ方式を採用した際の問題点を説明するための図である。ここで例として挙げるＬＣＤ駆動は、１Ｈ１Ｖ反転ＬＣＤ駆動であり、各フレーム毎に極性が反転している。各フレームにおいて、図１６の最左端に示すＬＣＤ駆動に、１と０とからなるＦＲＣを掛け合わすと、＋１、−１、および０で表されるＬＣＤ上のデータが得られる。得られたＬＣＤ上のデータによるレベルを各ライン毎にプロットすると、図１６の最右端のようになる。図１６(ａ)に示すフレーム１では、縦方向のライン(縦方向に伸びるライン：Ｖライン)のレベルが各縦方向ラインにて中和されて、各画素データのレベルを足し合わせた結果が０となっている。
【００４６】
その後、各フレームのＦＲＣでは、実施の形態２に示すように、横方向のライン(横方向に伸びるライン：Ｈライン)において、隣り合うラインを逆方法にシフトさせる。ここでは、奇数ラインを１フレーム毎に右方向にシフトさせ、偶数ラインを１フレーム毎に左方向にシフトさせている。その結果、図１６(ｂ)に示すフレーム２および図１６(ｃ)に示すフレーム３では、ＬＣＤ駆動とＦＲＣとを掛け合わせたＬＣＤ上のデータに、＋１のグループと、−１のグループとが存在してしまう。このときの縦方向のレベルは、最右端に示すようになる。縦方向のラインにおいて、各画素データのレベルを足し合わせた結果が、プラス(＋)となる箇所とマイナス(−)となる箇所とが存在する。
【００４７】
また、図１７(ｄ)〜(ｆ)には、フレーム４〜フレーム６が示されている。図１７(ｄ)では、縦方向のレベルが中和されているが、図１７(ｅ)に示すフレーム５および図１７(ｆ)に示すフレーム６において、ＬＣＤ駆動とＦＲＣとを掛け合わせたＬＣＤ上のデータに、＋１のグループと−１のグループとが存在する。このような縦方向のライン毎のレベルの差は、干渉ノイズとなって現れる。ＬＣＤ９を６０Ｈｚで駆動した場合には、左右からのデータ波がぶつかることによって、６フレームで１周期となる１０Ｈｚの定常波ノイズ(フラッシングノイズ)が発生する。
【００４８】
そこで、実施の形態３では、上下で隣り合う＋極性、−極性に同じパターンを配置し、その関係を保つことによって、縦方向のラインにてプラス(＋)マイナス(−)が常に中和するように、ＦＲＣのラインをシフトさせている。
図１８(ａ)〜(ｃ)、図１９(ｄ)〜(ｆ)は、実施の形態３に示すＦＲＣ方式を説明するための図である。図１８(ａ)〜(ｃ)には１フレーム目から３フレーム目まで、図１９(ｄ)〜(ｆ)には４フレーム目から６フレーム目までが示されている。この実施の形態３では、上下隣り合う＋極性/−極性に同じパターンを配置し、その関係を保つように構成している。より詳しくは、最初の２Ｈライン(ODD 2H Line)を右方向へシフトさせ、次の２Ｈライン(EVEN 2H Line)を左方向へシフトさせる。
【００４９】
図１８(ａ)に示すフレーム１に対し、図１８(ｂ)に示すフレーム２では、ＦＲＣデータを、極性的にキャンセルされた固まりとして、極性を打ち消し合う２ラインごとに、左右にシフトしている。図１８(ｂ)では、最初の固まりである２ラインを共に１つ、右へシフトし、次の固まりである２ラインを共に１つ、左へシフトしている。ＬＣＤ駆動とＦＲＣデータとを掛け合わせた結果のＬＣＤ上のデータは、２ラインごとに＋１と−１とが縦方向のライン(Ｖライン)にて同一位置に現れる。その結果として、最右端に示すように、縦方向から見た場合に全てのＶラインで中和され、足し合わせたレベルが０に保持される。同様に、図１８(ｃ)においても、上下隣り合う＋極性/−極性に同じパターンが配置され、その関係が保たれたまま左右にシフトされる。その結果、最右端に示すように、Ｖラインにおける足し合わせの結果が０に保持される。
【００５０】
また、図１９(ｄ)〜(ｆ)には、フレーム４〜フレーム６が示されている。図１９(ｄ)では、図１８(ｃ)からＬＣＤ駆動の極性が反転し、また、ＦＲＣデータが２ラインの固まり毎に１つずつ左右にシフトしている。かかる場合においても、ＬＣＤ上のデータは、Ｖライン方向で中和されている。また、図１９(ｅ)に示すフレーム５および図１９(ｆ)に示すフレーム６においては、各フレーム毎にＬＣＤ駆動の極性が反転し、ＦＲＣデータが２ラインの固まり毎に１つずつ左右にシフトしている。その結果、ＬＣＤ上のデータは、各フレームにおいてＶライン方向で中和される。
このように、図１９に示す例では、固定模様が一定方向に流れないように、特定の２ラインの固まりを右にシフトさせ、次の２ラインの固まりを左にシフトさせる。これによって、縦方向のライン(Ｖライン)は常に＋極性/−極性で打ち消し合うことから、定常波の発生を抑制することが可能となる。
【００５１】
図２０(ａ)〜(ｃ)は、２Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動による極性と、実施の形態３が適用されるＦＲＣデータとの関係を示した図である。ここでは、比較のために、最左端に１Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動による極性を示している。図２０(ａ)ではフレーム１を示しており、図２０(ｂ)では次のフレームであるフレーム２、図２０(ｃ)では更に次のフレームであるフレーム３が示されている。図２０に示す２Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動では、水平方向にて、ライン数が１、２、２、２、１のライン(Ｈライン)ごとに、同一の極性が用いられている。即ち、上下の端が１Ｈライン、中央部が２Ｈラインの組で、垂直方向に同一極性となっている。
【００５２】
図２０(ｂ)に示すフレーム２では、図２０(ａ)に示すＬＣＤ駆動とは極性が反転している。このとき、対応するＦＲＣデータは、水平方向の２ライン(２Ｈライン)ごとを固まりとしている。ＬＣＤ駆動において、水平方向の２ラインの固まりの中では、上下２つの画素が＋極性と−極性とを備えており、２Ｈラインは常に垂直方向の極性を打ち消し合っている。対応するＦＲＣデータでは、この極性を加味したシフトが行われる。これによって、交流駆動するＬＣＤ９を用いた場合であっても、極性が垂直方向で中和され、ＬＣＤ特有の干渉を抑制することが可能となる。
【００５３】
図２１(ａ)〜(ｃ)は、４Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動による極性と、実施の形態３が適用されるＦＲＣデータとの関係を示した図である。図２１(ａ)はフレーム１を示し、図２１(ｂ)は次のフレームであるフレーム２、図２１(ｃ)は更に次のフレームであるフレーム３を示している。図２１に示す４Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動では、水平方向にて、ライン数が２、４、２のライン(Ｈライン)ごとに、同一の極性が用いられている。即ち、上下の端が２Ｈライン、中央部が４Ｈラインの組で、垂直方向に同一極性となっている。
【００５４】
図２１(ｂ)に示すフレーム２では、図２１(ａ)に示すＬＣＤ駆動とは極性が反転している。このとき、対応するＦＲＣデータは、水平方向の４ライン(４Ｈライン)ごとを固まりとしている。ＬＣＤ駆動において、水平方向の４ラインの固まりの中では、垂直方向４つの画素が＋極性と−極性とを各々２つずつ備えており、４Ｈラインは常に垂直方向の極性を打ち消し合っている。対応するＦＲＣデータでは、この極性を加味した４ラインを固まりとしたシフトが行われる。これによって、交流駆動するＬＣＤ９を用いた場合であっても、極性が垂直方向で中和され、ＬＣＤ特有の干渉を抑制することが可能となる。
【００５５】
次に、実施の形態３の実現例について説明する。
図２２(ａ),(ｂ)は、実施の形態３において、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合の回路実現方法を説明するための図である。図２２(ａ)は回路例である８ビットリングカウンタを示し、図２２(ｂ)は８×８のタイルテーブル例を示している。図２２(ａ)では、８つのレジスタが設けられており、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ｈの順番で、ＡかＢかＣかＤかＥかＦかＧかＨがＯＮになる８ビットリングカウンタが形成されている。そして、この８ビットリングカウンタの出力を、図２２(ｂ)に示す８×８タイルテーブルに接続することで、極性を垂直方向で中和するラインの固まり毎に、交互にシフトすることができる。このような８×８タイルテーブルの繰り返しにより、全画面を構成することができる。
【００５６】
図２２(ａ),(ｂ)に示すような実現方法によれば、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合であっても、実質的な回路の追加は８つのレジスタであり、回路追加は最小限で、消費電力の増加も最小限とすることができる。タイルテーブルを８枚持つ方法もあるが、タイル８枚と切り替え回路が必要であり、回路規模が大きくなる。図２２(ａ),(ｂ)に示す方法によれば、回路規模を抑えた状態にて、画面周波数を上げることなくウェーブを消すことが可能となる。
【００５７】
次に、実施の形態３が適用されるシステム構成を、図７に示した画像表示システムを用いて説明する。実施の形態３の機能は、図７に示すＬＣＤ駆動装置１の、グラフィックスチップ１０にて実現される。また、実施の形態３では、実施の形態２と同様にＡ階調目とＢ階調目との混合比が１：１以外のときに適用されるものであり、図８に示すｘ.２５ピクセルジェネレータ３０やｘ.７５ピクセルジェネレータ４０にて実現される。
【００５８】
図２３は、実施の形態３における構成として、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０の機能ブロック例を示した図である。ｘ.７５ピクセルジェネレータ４０も同様な構成で実現できる。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０は、３つのレジスタを含み、Ａ→Ｂ→Ｃの順番で、ＡかＢかＣがＯＮになる３ビットリングカウンタ３１、垂直方向にて極性を中和させたラインの固まりを交互にシフトするためのタイルテーブルである３×４テーブル３４、３×４テーブル３４の、データ０かデータ１かを出力するセレクタ３５を備えている。この３ビットリングカウンタ３１は、垂直同期信号(V sync)のシフトクロックで動作する。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０には、図８に示す画素データ入力部１１を介して６３、６２.７５、６２.５、６２.２５、…０.５０、０.２５、０の階調からなる画素データが入力される。ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０からは、各画素ごとに６３、６２…２、１、０の階調目の画素データがマルチプレクサ(ＭＵＸ)１３に対して出力される。また、マルチプレクサ(ＭＵＸ)１３には、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０からｘ.２５階調目の画素が入力される他に、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０からｘ.５０階調目の画素が入力され、また、ｘ.７５ピクセルジェネレータ４０からｘ.７５階調目の画素が入力される。マルチプレクサ(ＭＵＸ)１３では、画素データ入力部１１から入力されたｘ.００画素と、各ジェネレータで各々生成された画素を１つにまとめ、各画素について、ＬＣＤ９に対応した例えば０〜６３階調で表現される画素データが出力される。
【００５９】
図２４は、図８に示すグラフィックスチップ１０にて実行される、実施の形態３の処理を示すフローチャートである。グラフィックスチップ１０では、電源がオンされた後、画素データ入力部１１を介して画素データの入力を受ける(ステップ３０１)。次に、入力される画素データがｘ.２５か否かが判断される(ステップ３０２)。ｘ.２５ではない場合には、画素データ入力部１１を介してｘ.００がそのまま出力されるか、または、ｘ.５０ピクセルジェネレータ２０やｘ.７５ピクセルジェネレータ４０を介して画素データが出力され(ステップ３０３)、ステップ３０１へ戻る。ステップ３０２でｘ.２５の場合には、３×４テーブル３４の、データ０かデータ１かがセレクタ３５より出力される(ステップ３０４)。そして、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０は、データ０のときにはｘを、データ１のときにはｘ＋１を出力する(ステップ３０５)。ここで、１スクリーンが終了したか否か、即ち、Ｖラインの処理が完了したか否かが判断される(ステップ３０６)。１スクリーンが終了していない場合には、そのままステップ３０１へ戻って同様な処理が繰り返される。１スクリーンが終了した場合には、３ビットリングカウンタ３１を１シフトさせて(ステップ３０７)、ステップ３０１の処理へ戻り、同様な処理が繰り返される。
【００６０】
このように、実施の形態３では、固定模様が一定方向に流れないように、特定の複数ラインの固まりを右にシフトさせ、次の複数ラインの固まりを左にシフトさせる。この固まりは、その中にて極性が垂直方向で中和されるように選定される。例えば、１Ｈ１Ｖ反転駆動や２Ｈ１Ｖ反転駆動を採用するＬＣＤ９の場合には、２Ｈラインごとの固まりで交互にシフトさせる。また、例えば４Ｈ１Ｖ反転駆動を採用するＬＣＤ９の場合には、４Ｈラインごとの固まりで交互にシフトさせる。これによって、縦方向のライン(Ｖライン)は常に＋極性/−極性で打ち消し合うことが可能となり、定常波の発生を抑制することができる。実施の形態３では、２Ｈライン毎のシフトだけではなく、極性を打ち消し合うものであれば、４Ｈライン等の複数のラインの固まりを互いにシフトさせることで、定常波の抑制といった効果を得ることが可能となる。
【００６１】
以上、詳述したように、本実施の形態(実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３)によれば、２５６階調ＬＣＤ画質と遜色のないレベルの画質を６４階調ＬＣＤで得ることが可能となる。また、このように高画質ＦＲＣ技術を採用した場合であっても、駆動装置の規模を抑えることが可能となり、低価格化を実現することが可能となる。
【００６２】
尚、本実施の形態において、これらの効果は単色で全てのケースの理論付けができることから、上述では、Ｒ,Ｇ,Ｂのカラーではなく６３階調を持った単色で説明しているが、例えば３つのサブピクセルで１画素を構成するカラーＬＣＤでも同様に適用される。実際のＬＣＤ駆動はＲ,Ｇ,Ｂ間でも反転しているが、ＦＲＣはＲ,Ｇ,Ｂ間にて同じとなっている。ＬＣＤ駆動およびＦＲＣの何れの場合も、グリーン単色で見た場合は、各色のサブピクセルによらずに取り扱うことができる。従って、本実施の形態では、色数(３色や６色など)や色配列(横ＲＧＢ、縦ＲＧＢ)にとらわれず、単色で規定している。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例としては、ＬＣＤを駆動する駆動装置、駆動装置に含まれるグラフィックスチップや、駆動装置とＬＣＤとが一体となった各種システム(ノートＰＣ、コンピュータ装置等)がある。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】(ａ),(ｂ)は、ＬＣＤ駆動の基本を説明するための図である。
【図２】(ａ),(ｂ)は、固定模様表示エラーの原因を説明するための図である。
【図３】固定模様表示エラーの原因を説明するための図である。
【図４】(ａ)〜(ｅ)は、ＦＲＣ方式によるｘ.５階調目のパターン例を示した図である。
【図５】(ａ)〜(ｄ)は、ＬＣＤ駆動方式のパターン例を示した図である。
【図６】図４(ａ)〜(ｅ)に示すＦＲＣ方式と、図５(ａ)〜(ｄ)に示すＬＣＤ駆動方式との組み合わせのシミュレーション結果を示した図である。
【図７】本実施の形態が適用される画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。
【図８】グラフィックスチップの機能ブロック例を示した図である。
【図９】実施の形態１における特徴的な構成として、ｘ.５０ピクセルジェネレータの機能ブロック例を示した図である。
【図１０】図８に示すグラフィックスチップによって実行される、ｘ.５０ピクセルジェネレータを用いた処理を示すフローチャートである。
【図１１】(ａ)〜(ｄ)は、代表的なＦＲＣ方式を使って例えばノートＰＣ用６４階調ＬＣＤに２５６階調表示させた場合の動的模様表示エラーの原因を説明するための図である。
【図１２】(ａ)〜(ｃ)は、実施の形態２が適用される新たなＦＲＣ方式を説明するための図である。
【図１３】(ａ),(ｂ)は、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合の回路実現方法を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２における特徴的な構成として、ｘ.２５ピクセルジェネレータの機能ブロック例を示した図である。
【図１５】図８に示すグラフィックスチップにて実行される、ｘ.２５ピクセルジェネレータを用いた処理を示すフローチャートである。
【図１６】(ａ)〜(ｃ)は、ディスプレイとして例えばＬＣＤを用いた場合に、１ライン毎に交互にシフトするＦＲＣ方式を採用した際の問題点を説明するための図である。
【図１７】(ｄ)〜(ｆ)は、ディスプレイとして例えばＬＣＤを用いた場合に、１ライン毎に交互にシフトするＦＲＣ方式を採用した際の問題点を説明するための図である。
【図１８】(ａ)〜(ｃ) は、実施の形態３に示すＦＲＣ方式を説明するための図である。
【図１９】(ｄ)〜(ｆ)は、実施の形態３に示すＦＲＣ方式を説明するための図である。
【図２０】(ａ)〜(ｃ)は、２Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動による極性と、実施の形態３が適用されるＦＲＣデータとの関係を示した図である。
【図２１】(ａ)〜(ｃ)は、４Ｈ１ＶのＬＣＤ駆動による極性と、実施の形態３が適用されるＦＲＣデータとの関係を示した図である。
【図２２】(ａ),(ｂ)は、実施の形態３において、１：７で２種類の階調目を混ぜる場合の回路実現方法を説明するための図である。
【図２３】実施の形態３における構成として、ｘ.２５ピクセルジェネレータ３０の機能ブロック例を示した図である。
【図２４】図８に示すグラフィックスチップにて実行される、実施の形態３の処理を示すフローチャートである。
【図２５】(ａ)〜(ｅ)は、従来のＦＲＣ基本動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ＬＣＤ駆動装置、２…ＬＣＤモジュール、６…ＬＣＤインタフェース(Ｉ/Ｆ)、７…グラフィックスメモリ、８…パネル駆動チップ、９…ＬＣＤ(液晶表示装置)、１０…グラフィックスチップ、１１…画素データ入力部、１２…ＬＣＤ駆動方式認識部、１３…マルチプレクサ(ＭＵＸ)、２０…ｘ.５０ピクセルジェネレータ、２１…４×４テーブル、２２…セレクタ、３０…ｘ.２５ピクセルジェネレータ、３１…３ビットリングカウンタ、３２…３×６テーブル、３３…セレクタ、３４…３×４テーブル、３５…セレクタ、４０…ｘ.７５ピクセルジェネレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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